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水利水电工程施工导流方案设计与管理实践

孟祥丽 刘亚南
  
富网媒体号
2024年330期
河南翔瑞路桥工程有限公司 河南开封 475000 410103198205212443 412722198912082039

摘要:水利水电工程施工导流是项目成功的关键环节,其方案设计与管理实践直接影响工程进度、质量与安全。本文聚焦于施工导流方案的设计原则、技术要点及管理策略,旨在通过深入的技术探讨,为水利水电工程施工导流提供理论支撑与实践指导。

关键词:水利水电工程;施工导流;方案设计;管理实践

引言

随着水电资源开发向高海拔、深峡谷、大流量等极端条件推进,施工导流作为保障工程顺利进行的关键环节,其方案设计需综合考虑地形地质、水文气象、施工条件等多重因素,确保导流结构既能抵御极端水文事件,又能高效引导水流,为施工创造安全稳定的作业环境。

1.水利水电工程施工导流方案设计原则

水利水电工程施工导流方案设计原则,首要强调适应性与灵活性。具体实践中,需详细分析河流的历史水文数据,包括最大洪峰流量、平均流量、枯水期与丰水期的水位变化等,确保导流方案能够应对至少50年一遇的洪水标准。同时,结合地形地质勘察报告,评估河床底质、岸坡稳定性及潜在的地质灾害风险,为导流建筑物的选址与结构设计提供依据。在施工要求方面,导流方案需满足不同施工阶段的水位控制需求,如基础开挖、混凝土浇筑、设备安装等,且需预留至少10%的灵活调整空间,以应对施工过程中的不确定因素,如天气变化、设备故障等。

经济性与合理性方面,导流方案设计需进行详尽的成本效益分析。通过对比不同导流方式(如分期围堰、全段围堰、明渠导流等)的造价、施工工期、材料消耗及后期维护成本,选择性价比最优的方案。在技术可行性上,需确保所选导流方式及建筑物类型(如土石围堰、混凝土围堰、钢板桩围堰等)符合当前施工技术水平,且施工难度适中,避免采用过于复杂或高风险的施工技术。此外,安全性与可靠性是导流方案设计的核心。需依据《水利水电工程施工安全技术规程》,对导流建筑物进行稳定性验算,确保其能抵御设计洪水标准下的水流冲击及可能的地质灾害。同时,制定详细的应急预案,包括洪水预警、人员疏散、抢险救援等措施,确保导流建筑物及施工人员在极端情况下的安全。在综合利用方面,导流方案设计需与河道的通航、供水、灌溉等需求相协调,通过设置临时通航孔、调整导流建筑物高度及位置等方式,确保导流工程对河道其他功能的影响降至最低,实现水资源的高效利用与保护。

2.水利水电工程施工导流技术要点

2.1导流方式选择

在实际工程中,若河床宽度超过200米,且年平均流量大于1000立方米/秒,同时预计施工工期将超过3年,分期围堰法导流成为首选。该方法通过分阶段构建围堰,逐步将河水导向一侧,为另一侧的施工提供干地作业条件,有效降低了导流难度和成本。相反,对于河床宽度小于50米,年平均流量低于500立方米/秒,且施工工期预计不超过18个月的工程,全段围堰法导流更为合适。该方法在整个河床范围内一次性构建围堰,迅速形成导流通道,提高了施工效率。

2.2导流建筑物设计

对于土石围堰,挡水高度需根据设计洪水水位确定,通常需高出最高洪水位至少1米,以确保安全。抗冲能力方面,需通过计算水流对围堰的冲刷力,选择合适的护面材料,如抛石、混凝土块等,以抵御水流冲刷。稳定性分析则需考虑围堰在自重、水压力及可能的地震力作用下的稳定性,确保围堰在极端条件下的安全。泄水建筑物的设计同样关键,其泄水能力需根据导流期间的最大流量确定,确保水流顺畅通过,避免造成下游洪水灾害。过水断面设计需考虑水流速度、水深及水面宽度,以优化水流条件,减少水流对泄水建筑物的冲刷和破坏。同时,泄水建筑物的出口需设置消能设施,如消力池、挑流鼻坎等,以消散水流能量,保护下游河床及岸坡的稳定。

2.3截流技术

立堵法作为常用的截流方法之一,特别适用于流速超过2米/秒、龙口宽度小于30米的工况。施工时,从龙口一侧开始,逐步向另一侧抛投料物,如石块、混凝土块等,形成截流戗堤。为确保截流成功,需精确计算抛投料物的数量、速度及位置,同时配备足够的抛投设备和人力。相比之下,平堵法更适用于流速小于1米/秒、龙口宽度大于50米的情况。该方法通过从龙口两端同时向中间抛投料物,逐渐形成截流戗堤。平堵法施工相对简单,但对料物的选择和抛投时机要求较高,需确保料物能够稳定堆积,避免被水流冲走。混合堵法则是立堵法与平堵法的结合,适用于流速在1至2米/秒之间、龙口宽度在30至50米的工况。

2.4水流控制

设置导流堤是一种常见的做法,通过修建临时或永久的导流堤,改变水流方向,减少水流对导流建筑物的直接冲击。导流堤的设计需考虑其稳定性、抗冲能力及与周围环境的协调性。此外,修建护岸工程也是有效的水流控制措施之一。通过加固河岸、修建护坡及挡墙等结构,可以保护河岸免受水流冲刷,确保施工场地的安全。在水下混凝土的应用方面,通过在导流建筑物周围浇筑水下混凝土,可以形成坚固的防护层,有效抵抗水流的冲刷和破坏。

3.水利水电工程施工导流管理实践

3.1施工组织设计

根据已确定的施工导流方案,需编制详尽的施工组织设计文件,其中应明确施工流程的各个关键环节,包括围堰施工、泄水建筑物建设、截流及水流控制等,并设定具体的时间节点和进度计划。人员分工方面,需按照专业、技能及经验进行合理配置,确保每个施工环节都有专人负责。材料供应计划应详细列出所需材料的种类、规格、数量及到货时间,与供应商签订供货合同,确保材料及时到位。机械设备配置则需根据施工需求,选择性能可靠、效率高的施工设备,并制定设备使用、维护及保养计划,确保设备在施工过程中的正常运转。

3.2质量控制

根据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》等相关标准规范,制定详细的质量检测计划,包括检测项目、检测方法、检测频率及检测标准等。在施工过程中,应定期对导流建筑物进行外观检查、尺寸测量及材料性能测试等,及时发现并处理质量问题。同时,建立质量追溯机制,对发现的质量问题进行原因分析,追溯责任源头,并采取有效措施进行整改。

3.3安全管理

鉴于施工导流工作常涉及水上作业、高空作业、爆破作业等高风险环节,必须制定周密的安全管理制度。为所有施工人员配备符合国家标准的安全防护装备,如救生衣、安全帽、安全带等;对施工区域进行定期的安全隐患排查,特别是水上作业区域需设置警示标志、救生设施,并确保夜间照明充足;对高空作业人员进行专业培训,确保其熟练掌握安全操作规程;制定应急预案,包括但不限于洪水、滑坡、坍塌等突发事件的应对措施,定期组织应急演练,提高施工人员的应急反应能力。

3.4进度管理

在编制施工进度计划时,应充分考虑工程实际情况,如水文条件、地质状况、施工资源等,制定既符合实际又具有一定弹性的进度计划。计划应明确各阶段的关键节点、任务量及完成时间,并落实到具体的施工队伍和责任人。在施工过程中,需加强对施工进度的实时监控,通过日报、周报等形式及时汇总施工进度信息,与计划进行对比分析,发现偏差及时调整。若遇不可抗力因素导致的进度延误,应及时向相关部门报告,并依据合同条款寻求工期顺延。

结束语

综上所述,水利水电工程施工导流方案设计与管理实践是一项复杂而系统的工程。通过遵循适应性、经济性、安全性及综合利用等设计原则,掌握导流方式选择、导流建筑物设计、截流技术及水流控制等技术要点,并加强施工组织设计、质量控制、安全管理及进度管理等管理实践,可有效提升施工导流效果,确保水利水电工程的顺利进行。

参考文献

[1]华昆.水利水电工程施工导流与围堰技术探析[J].地下水,2021,43(01):254-255.

[2]尹学明,李海燕.水利水电工程施工导流方案决策研究[J].水电站机电技术,2020,43(11):123-124.

[3]刘庆军.水利工程的施工导流方案决策探析[J].地下水,2020,42(02):257-258.

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